C++测量执行时间

Question

编辑:根据给我的建议修改了代码。

以下代码的目的是测量简单操作 (1+1) 和调用不执行任何操作的函数 (foo) 的执行时间。

1. 代码编译并似乎正常工作，但我得到的结果很奇怪 - 似乎基本操作需要与函数调用大致相同的时间，而且大多数时候甚至需要更多时间.

2. 另一个问题是执行时间似乎不受迭代次数的影响 - 它可能是 100K 或 100M，但时间基本相同。另外，如果我选择一个超过 10 亿的数字，执行时间似乎会减少。

我无法在谷歌上找到我需要的东西——我必须计时一个简单的操作和一个空函数，它应该与 measureTimes() 在同一个文件中，或者至少——每个测量函数应该完全包含在一个单个文件(此外，将 foo() 移动到另一个文件实际上减少了到目前为止的时间

现在，这是我的程序的输出:

指令时间纳米秒:1.9

函数时间纳米秒:1.627

    #include <iostream>
    #include <unistd.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/time.h>
    #include <math.h>

    #include "osm.h"

    #define INVALID_ITERATIONS 0
    #define DEFAULT_ITERATIONS 1000
    #define HOST_NAME_LEN 100
    #define TO_NANO 1000
    #define  TO_MICRO 1000000
    #define  ROLL 10

    using namespace std;

    int main()
    {
        unsigned int iterations = (unsigned int) pow( 10, 9);

        measureTimes( iterations, iterations, iterations, iterations );

        return 0;
    }

    void foo();

    timeMeasurmentStructure measureTimes (unsigned int operation_iterations,
                                          unsigned int function_iterations,
    )
        {

    double functionTimeNanoSecond;

    functionTimeNanoSecond = osm_function_time( function_iterations);
    cout << "functionTimeNanoSecond: " << functionTimeNanoSecond << "\n";;

    double instructionTimeNanoSecond;

    instructionTimeNanoSecond = osm_operation_time( operation_iterations);
    cout << "instructionTimeNanoSecond: " << instructionTimeNanoSecond << "\n";





}

    double osm_operation_time(unsigned int iterations)
    {
        timeval start;
        gettimeofday(&start, NULL);

    int x=0;
    for( int i = 0; i < iterations/ROLL; i++ )
    {
        x=x+1;
        x=x+1;
        x=x+1;
        x=x+1;
        x=x+1;
        x=x+1;
        x=x+1;
        x=x+1;
        x=x+1;
        x=x+1;
    }

    timeval end;
    gettimeofday(&end, NULL);

    timeval diff;
    timersub(&end, &start, &diff);

   // double micro_seconds =(double) (end.tv_usec - start.tv_usec);

    double ret =((double) diff.tv_sec*TO_MICRO + diff.tv_usec) / ((double) iterations);


    return ret * TO_NANO;
}

double osm_function_time(unsigned int iterations)
{
    timeval start;
    gettimeofday(&start, NULL);

    for( int i = 0; i < iterations/ROLL; i++ )
    {
        foo();
        foo();
        foo();
        foo();
        foo();
        foo();
        foo();
        foo();
        foo();
        foo();
    }

    timeval end;
    gettimeofday(&end, NULL);

    timeval diff;
    timersub(&end, &start, &diff);

    //double micro_seconds = (double)( (end.tv_sec - start.tv_sec)*TO_MICRO+(end.tv_usec - start.tv_usec));

    double ret =((double) diff.tv_sec*TO_MICRO + diff.tv_usec) / ((double) iterations);

    return ret * TO_NANO;
}

void foo()
{
    return;
}

Answer 1

在这种情况下，编译器正在优化您的代码，甚至可能不会执行 for 循环，因为 1+1 中的代码不会影响程序的其余部分。

如果你这样做:

int x = 0;
for(int i=0;i<iteration;i++)
   x = x + 1;
cout << x;

你会得到更真实的结果